区块链是一个安全的去中心化分发系统,为最终用户提供安全、不可变、私密和透明的交易。
区块链没有中央机构负责验证流程或交易,一切都以分散的方式完成。 因此,为了确保每笔交易都是安全的并经过验证,区块链网络必须包含某些称为共识协议的协议。 该协议构成了区块链网络的基本部分。 因此,在本文中,我们将研究什么是共识算法以及不同的类型以及它们是如何工作的。
所以这篇文章将分为以下几个部分:
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什么是共识算法?
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共识算法的类型及其工作原理
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结论
一、什么是共识
共识算法是区块链应用程序中使用的协议,用于确保交易的所有参与方或节点在交易得到验证之前达成一致。为了正确理解共识算法的概念,我们需要从那里重新审视区块链技术的基础知识,我们将从区块链的角度来理解共识算法。
区块链是记录的分散分布,其中包含已发生的所有交易或已在不同网络之间共享的数字资产。在将交易添加到区块链之前,必须对其进行验证,并且该验证不是由第三方代理完成的,因此没有一个人或一群人可以验证区块链系统中的交易,验证是由系统本身通过一些称为共识算法的协议。共识算法的使用使区块链变得安全,它是区块链的核心部分,是区块链的三个主要层之一。
因此,通过简单的定义,我们可以将共识算法定义为区块链中的所有成员或网络就分布式账本的状态达成一致的过程。通过这种方式,区块链系统在保持去中心化操作的同时实现了可靠性并建立了信任。有不同类型的共识算法,我们将在下一节中讨论它们中的每一种。
二、共识算法的类型及其工作原理
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工作证明(PoW):这是一种流行的共识算法,大多数流行的加密货币(如比特币网络)都实施。这种类型的算法通过解决复杂的数学难题来工作,这些难题确定交易是否真实并应添加到区块链中。要解决的数学难题需要大量计算能力,因此实施该算法非常昂贵,因为它需要具有非常高计算能力的机器。解决这个数学难题的过程称为挖掘,解决这个难题所涉及的节点称为矿工。当矿工找到谜题的解决方案时,节点向全网公布,并获得加密货币作为价格奖励
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权益证明 (PoS):权益证明或俗称 PoS 是 PoW 的替代品,它被大多数流行的加密货币(如以太坊)使用。在这个算法中,验证者不需要用高计算机器来解决复杂的问题,相反,他们通过保留他们的一些代币作为赌注来投资区块链系统的代币。它涉及根据其持有的代币数量将维护公共分类账的责任分配给参与者节点。但这最终可能导致加密货币囤积而不是消费。
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燃烧证明:在该算法中,验证者通过燃烧硬币来验证一个区块,简单地说,验证者将硬币发送到一个无法访问的地址,这使他们有权根据随机选择过程挖掘系统的下一个区块。因此,矿工是从长期投资者名单中选择出来的,取决于应用程序如何实现 PoB,矿工可能需要烧掉应用程序的本地货币或替代链的货币。这种算法非常昂贵,并且需要不必要的资源浪费,因为矿工需要燃烧更多的硬币才能获得被选中挖掘下一个区块的机会。
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容量证明:容量证明共识要求验证者拥有更大的硬盘空间,而不是投资昂贵的硬件或烧钱。他们拥有的硬盘空间越多,他们挖掘下一个区块的机会就越大。
还有其他类型的算法我不能在这里开始谈论,但上面列出的那些是最流行的。您需要注意的一个重要注意事项是,选择共识算法需要一个与业务网络模型配合使用的明智决策,因为如果没有共识算法在将交易添加到链中之前验证交易,则可能无法实现适当的区块链功能。
三、结论:区块链技术提供了一种很好的安全的去中心化交易系统
区块链技术提供了一种很好的方法,可以通过将交易保存在去中心化系统中,以安全的方式进行交易。但是,由于保持一切去中心化意味着没有第三方来管理交易并验证它们,那么应该问的问题是验证如何在区块链系统中变得可能甚至是安全的。
在本文中,我介绍了如何在区块链系统中进行验证,解释了共识算法的全部内容,并提供了一些共识算法的示例